Supraleitung in Seltenerdmetall‐Carbidhalogeniden des Typs SE₂X₂C₂

Abstract

Die metallischen Eigenschaften der Carbidhalogenide Y2X2C2 beruhen auf YC‐Kovalenz. Die Supraleitung der Verbindungen wird auf paarweise Attraktion von Leitungselektronen durch C2‐π*‐Zustände an der Fermikante zurückgeführt. Diese Hypothese wird experimentell und mit Bandstrukturrechnungen verfolgt. Neutronenbeugung am Pulver ergibt d(CC) = 128(1) pm für Y2Br2C2. Röntgeneinkristalluntersuchungen an Y2Br2C2 und Y2I1,5Br0,5C2 zeigen eine charakteristische Änderung der Koordination für die C2‐Gruppe. Die systematische Variation des mittleren Halogenidradius in Y2(X,X′)2C2 (X,X′ = Br, Cl; I, Cl und I, Br) ergibt einen monotonen Anstieg von Tc = 2,3 K (X = Cl) über Tc = 5,05 K (X = Br) mit einem Maximum bei Tc = 11,2 für Y2I1,6Br0,4C2. Ein Isotopeneffekt 12C/13C wird nicht gefunden. Photoelektronenspektren von Y2Br2C2 (Anregungsenergien zwischen 40 und 140 eV) werden mit den Ergebnissen von Bandstrukturrechnungen (LMTO, E.H.) verglichen. Die elektronische Struktur zeigt insbesondere zwei Bänder, die das Ferminiveau kreuzen. Eines besitzt C2‐π*‐Y‐dxz,yz‐Charakter und hat einen Sattelpunkt bei EF. Das zweite schneidet mit großer Dispersion das Ferminiveau und hat dort ausschließlich Y‐d x 2−y 2‐Charakter. Die Ergebnisse werden im Rahmen theoretischer Modelle (van‐Hove‐Singularität; lokal gepaarte und itinerante Elektronen) diskutiert.

High-Pressure Synthesis and Crystal Structures of β-MNX (M=Zr, Hf; X=Br, I)

“…The same structures have been reported for ScCl, YCl, and many of the lanthanide chlorides and bromides¸nX (X"Cl, Br), although it was subsequently found that all the monohalides of the trivalent elements are actually ternary phases¸nXH V stabilized by hydrogen (27,28). The insertion of the nitrogen atoms in all of the tetrahedral holes between the double metal layers of ZrCl and ZrBr will give the -ZrNCl (SmSItype) and -ZrNI (YOF-type) structures, respectively, whereas the "lling of the octahedral interstitial voids of nXH V with C pairs will result in the superconducting carbide halides¸n C X (¸n"La, Y, Lu; X"Br, I) which also crystallize in two polymorphs: the 1 s form with a periodicity A c B (based on the parent ZrCl structure), and the 3 s form with a periodicity A c B"C b A"B a C (derived from the ZrBr structure) (X"A, B, C; C " a, b, c;¸n" , , ) (29). In fact, -ZrNCl, ZrCl, -ZrNI, and ZrBr crystallize in the same space group with similar unit cells.…”

Superconducting nitride halides MNX (M = Ti, Zr, Hf; X = Cl, Br, I)

“…In older and recent reports the monohalides of zirconium [83][84][85] and the rare-earth metal halide carbides [86,87], especially Y 2 Br 2 C 2 , were mentioned as prominent examples for related crystal structures. Due to their similar stacking sequences of metal layers and halide anions it is near at hand to compare these compounds with their MNX relatives, particularly since lithium intercalation into YClH x (ZrBr-type structure) succeeded [88].…”

Seltenerdethenidhalogenide Ln2n+6(C2)n+4X2n+2: Darstellung, Struktur, Verwachsung und Verzwilligung

“…Mit Z = C sind Methanide (C 4-), wie in La 2 CCl [12], oder Ethenide (C 2 4-) in Y 2 (C 2 )Br 2 [13] und den Wellenstrukturen von La 6 (C 2 ) 3 Cl 4 [14] bis La 36 (C 2 ) 18 Cl 23 [15], sowie in gewinkelter Anordnung bei Gd 6 Cl 5 C 3 [16] und Gd 4 C 2 X 3 [17] bekannt. Die Halogenatome befinden sich zwischen den Ln 6 …”